Dimensionamento e otimização de um sistema de bombeamento fotovoltaico para irrigação: Ilha de Santiago, Santa Cruz - Furtado, Josianny Patricia Sanches (2021)
O bombeamento solar de água é baseado em energia fotovoltaica, tecnologia que converte a energia solar em energia elétrica para acionar uma bomba de água acoplada a um motor DC ou AC. A tecnologia é reconhecida como uma solução sustentável e ecológica para fornecer água para a agricultura, uso doméstico ou animal. Apresenta-se neste trabalho, o dimensionamento, o orçamento e a otimização de três Sistemas Autónomos de Bombeamento Fotovoltaico para três furos de captações de águas subterrâneas, projetados para a zona agrícola de Santa Cruz, Cabo Verde. Os sistemas dimensionados têm como objetivo irrigar um campo agrícola de 2 ha, com plantações de banana, cebola, feijão e milho. O dimensionamento fotovoltaico foi realizado tendo em conta as necessidades hídricas diárias das plantações, 94,75 3/ de volume de água. Para assegurar a satisfação energética no pior cenário de radiação solar e garantir a satisfação das necessidades, o dimensionamento foi realizado para o mês em que a relação procura/oferta de energia, correspondente à situação em que é necessário maior número de módulos fotovoltaicos. A natureza do sistema dimensionado, torna necessário o armazenamento da água bombeada, visto que o sistema só funcionará de dia, quando há radiação solar. As características dos aquíferos, implicam furos com diferentes características, como o caudal e a profundidade. Assim como o tipo de revestimento, como os furos open hole, furos sem revestimento e furos com revestimento, o que resulta em diferentes orçamentos. A otimização recorrendo ao Algoritmo Genético visa encontrar a melhor solução de acordo com a configuração dos sistemas, tendo em conta o sistema de bombeamento fotovoltaico, as características e os tipos de revestimento dos furos e o número de reservatórios para o armazenamento da água. Os resultados levaram a concluir que dois furos com 100 m de profundidade, com 50 3/ de volume e revestimento open hole cada um, ligados a um reservatório, é a melhor solução capaz de satisfazer as necessidades hídricas do campo agrícola, com um orçamento de 24 706,36 €.